本研究采用静态箱式法测定冠层水平碳水通量
[7]。实验处理开始前在每个样方放置1个正方形不锈钢底座（长0.5 m，宽0.5 m，高10 cm），嵌入地下6 cm，保证底座水平稳固。同化箱放置在底座上后，用夹子或固定扣固定箱体与底座的连接部位，使同化箱与底座紧密结合，避免测量过程中出现漏气现象（图2a）。同化箱大小为（0.5 m × 0.5 m × 0.5 m），采用不锈钢框架和透光度高的聚氯乙烯塑料板为制作材料，箱体内放置2个小型风扇用于混匀箱内气体，箱体一侧设置多个接口，用于连接进出气管、电源线和温度计等。
实验期间每年生长季（5–9月）均进行碳水通量季节动态测定。处理期2012–2017年生长季，平均每隔10天测定一次，2018–2020年恢复期，平均每隔15天测定一次。选取天气状况良好和晴朗的上午（8:00–11:00 a.m.）进行测量。测定NEE和ET的测量采用透明同化箱，将其与连接LI-840红外气体分析仪（LI-COR Inc., Lincoln, NE, USA）和气泵（LI-COR Inc.），并将电脑与气体分析仪连接，用LI-840软件进行数据采集与存储。每次测量持续约80秒，每秒记录1次CO2和H2O浓度等数据。同时，记录通量测定开始和结束时箱体内温度。NEE测定结束后，抬起同化箱，使其充分通风直至箱内CO2和H2O浓度恢复至大气水平，将同化箱放置在底座之上，遮上不透光的布罩使气室成为暗箱，重复上述明箱测定步骤，用于测定生态系统呼吸ER（图2b）。
图2
生态系统净碳交换（NEE; 图2a）及生态系统呼吸（ER; 图2b）的测定 采用公式（1）计算生态系统净碳交换（NEE）和生态系统呼吸（ER），采用公式（2）计算生态系统蒸散（ET）
[7]：
\[\mathrm{NEE 或 ER} = {VP_{av}(1000-W_{av}) \over RS(T_{av}+273)}\times{dc \over dt}\]
(1)
\[\mathrm{ET} = {VP_{av} \over RS(T_{av}+273)}\times {dw \over dt}\]
(2)
其中，NEE和ER分别为生态系统净碳交换速率和生态系统呼吸速率；ET为生态系统蒸散发；R表示大气常数8.314（J mol-1 K-1）；V为箱子体积（m3）；S表示同化箱的面积（m2）；Wav 表示测量期间箱体内的水气分压（mmol mol-1）；Pav 为测量期间箱体内的平均大气压强（kPa）；Tav 为测量期间箱体内的平均温度（℃）。dc/dt为测定期间同化箱体内CO2浓度变化的斜率；dw/dt为箱体内水汽浓度变化的斜率。其中NEE具有正负值，正值表示生态系统净碳释放，而负值表示生态系净碳吸收。
生态系统总初级生产力（GPP）为生态系统净碳交换与生态系统呼吸之和，采用公式（3）计算：
\[\mathrm{GPP=-NEE+ER}\]
(3)
生态系统碳利用效率（CUE）和水分利用效率（WUE）分别采用公式（4）和（5）计算：
\[\mathrm{CUE=1-ER/GPP=-NEE/GPP}\]
(4)
\[\mathrm{WUE = GPP/ET}\]
(5)
